15
1. Judul Proposal Skripsi Judul Skripsi yang akan diajukan adalah “STUDI KOMPARASI PERFORMA GENERATOR SET 2,5 kW DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN BIOETANOL”. 2. Latar Belakang Semakin meningkatnya kebutuhan minyak sedangkan penyediaan minyak semakin terbatas, sehingga untuk memenuhi kebutuhan minyak dalam negeri Indonesia harus mengimpor minyak baik dalam bentuk minyak mentah maupun dalam bentuk produk kilang atau bahan bakar minyak (BBM) seperti premium atau bensin. Semakin meningkatnya import minyak dan semakin meningkatnya harga minyak dunia diperkirakan akan semakin berat beban dan biaya yang harus ditanggung pemerintah Indonesia dalam pengadaan minyak dalam negeri. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan penggunaan sumber energi lain selain minyak untuk mengurangi tekanan konsumsi minyak. Biofuel yang terdiri atas bioetanol (etanol) merupakan pilihan untuk dipergunakan sebagai sumber energi pengganti minyak. Biofuel tersebut dapat dibuat dari sumber hayati atau biomassa, seperti ubi kayu (singkong) untuk bahan baku etanol.

Judul Proposal Skripsi 2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Judul Proposal Skripsi 2

1. Judul Proposal Skripsi

Judul Skripsi yang akan diajukan adalah “STUDI KOMPARASI

PERFORMA GENERATOR SET 2,5 kW DENGAN MENGGUNAKAN

BAHAN BAKAR PREMIUM DAN BIOETANOL”.

2. Latar Belakang

Semakin meningkatnya kebutuhan minyak sedangkan penyediaan

minyak semakin terbatas, sehingga untuk memenuhi kebutuhan minyak dalam

negeri Indonesia harus mengimpor minyak baik dalam bentuk minyak mentah

maupun dalam bentuk produk kilang atau bahan bakar minyak (BBM) seperti

premium atau bensin. Semakin meningkatnya import minyak dan semakin

meningkatnya harga minyak dunia diperkirakan akan semakin berat beban dan

biaya yang harus ditanggung pemerintah Indonesia dalam pengadaan minyak

dalam negeri. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan penggunaan sumber

energi lain selain minyak untuk mengurangi tekanan konsumsi minyak.

Biofuel yang terdiri atas bioetanol (etanol) merupakan pilihan untuk

dipergunakan sebagai sumber energi pengganti minyak. Biofuel tersebut dapat

dibuat dari sumber hayati atau biomassa, seperti ubi kayu (singkong) untuk

bahan baku etanol.

Ubi kayu (mannihot esculenta) termasuk tumbuhan berbatang pohon

lunak atau getas (mudah patah). Ubi kayu berbatang bulat dan bergigi yang

terjadi dari bekas pangkal tangkai daun, bagian tengahnya bergabus dan

termasuk tumbuhan yang tinggi. Ubi kayu dapat mencapai ketinggian 1-4

meter. Pemeliharaannya mudah dan produktif. Ubi kayu dapat tumbuh subur

di daerah yang berketinggian 1200 meter diatas permukaan air laut. Daun ubi

kayu memiliki tangkai panjang dan helaian daunnya menyerupai telapak

tangan, dan tiap tangkai mempunyai daun sekitar 3-8 lembar. Tangkai daun

tersebut berwarna kuning, hijau atau merah. (sumber: Indowebster)

Page 2: Judul Proposal Skripsi 2

Selain itu ubi kayu mempunyai komposisi kandungan kimia (per 100

gram) yang memungkinkannya untuk menjadi bahan baku bioethanol, antara

lain : kalori 146 kal, protein 1,2 gram, lemak 0,3 gram, hidrat arang 34,7

gram, etanol, glikosida dan kalsium oksalat. Sehingga dari ubi kayu bisa

didapatkan produksi minyak 1020 L/Ha dengan ekivalen energi 6600

kWh/Ha. Sebagai contoh, untuk penggunaan di transportasi, bioetanol dari ubi

kayu yang dibutuhkan untuk mencampur premium sekitar 1,37 juta kilo loter

atau setara dengan 9,8 juta ton ubi segar. Dimana hal ini dapat tertutupi

dengan produksi ubi kayu nasional sekitar 19,5 juta ton. (Sumber:

Indowebster)

3. Rumusan Masalah

Sebagai tantangan adanya perkiraan kebutuhan biofuel yang terdiri

atas bioetanol untuk bahan bakar pada periode tahun 2005 sampai 2025,

seperti pada table 1.

Tabel 1. Perkiraan Kebutuhan Lahan dan Bahan Baku untuk Bioetanol dalam

Memenuhi Kebutuhan Energi pada Sektor Transportasi

Bioetanol Ubi Kayu Ubi Jalar Jagung

Tahu

n

Energi Volume Lahan Produksi Lahan Produksi Lahan Produksi

(PJ) (KL) (Ha) (ton) (Ha) (ton) (Ha) (ton)

2013 9.99 475314 163901 2261840 115930 1147710 108026 313275

2014 15.60 742232 255942 3532002 181032 1792220 168689 489199

2015 59.55 2833329 977010 13482740 691056 6841454 643939 1867422

2016 80.90 3849141 1327290 18316602 938815 9294268 874805 2536934

2017 140.60 6689607 2306761 31833304 1631612 16152954 152036

5

4409059

Page 3: Judul Proposal Skripsi 2

2018 179.90 8131251 2803880 38693540 1983232 19633997 184801

2

5359234

2019 230.60 1097171

7

3783351 52210241 2676029 26492683 249357

2

7231359

2020 359.55 1710702

9

5898976 81405864 4172446 41307217 388796

1

11275088

2021 425.76 2025723

5

6985253 96396498 4940789 48913811 460391

7

13351359

2022 470.85 2240257

2

7725025 106605343 5464042 54094016 509149

4

14765332

2023 515.17 2451127

3

8452163 116639853 5978359 59185758 557074

4

16155157

2024 559.30 2661093

5

9176184 126631344 6490472 64255672 604794

0

17539025

2025 613.34 2918210

4

10062794 138866563 7117586 70464104 663229

6

19233659

Sumber: Diolah berdasarkan BPS (2004) dan BBTP-BPPT (2005).

Bahwa lahan sebagai media tumbuh bahan baku tanaman terbarukan

tersebut perlu dipersiapkan sejak awal. Meskipun Indonesia mempunyai

beberapa jenis tanaman yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku

bioetanol seperti ubi kayu (singkong), ubi jalar, dan jagung, namun

berdasarkan kesiapan penyediaannya ubi kayu (singkong) diperkirakan

mempunyai potensi paling besar. Dilain sisi, masih sedikit penelitian yang

membahas tentang performa bioetanol seperti uji emisi (CO dan NO),

Efisiensi, Torsi, Fuel Consumption (FC) sehingga pemanfaatannya menjadi

kurang maksimal. Oleh karenanya, Penulis mencoba melakukan penelitian

tentang pemanfaatan ubi kayu (singkong) dalam bentuk bahan bakar bioetanol

pada Generatot Set 2,5 kW.

Page 4: Judul Proposal Skripsi 2

4. Batasan masalah

Mengingat begitu luasnya bidang bahasan tentang pemanfaatan ubi

kayu sebagai bahan bakar maka penelitian dibatasi untuk kondisi-kondisi

sebagai berikut:

1) Bioetanol yang digunakan adalah bioetanol hasil dari proses ubi kayu

(singkong) dengan spesifikasi sesuai hasil pengujian secara

laboratorium.

2) Pencampuran bioetanol (BE) dengan bahan bakar bensin secara

prosentase komposisi bahan bakar berbeda-beda yaitu 100% bensin

(BE0), 75% bensin : 25% bioetanol (BE25), 50% bensin : 50%

bioetanol (BE50), 25% bensin : 75% bioetanol (BE75) dan 100%

bioetanol (BE100).

3) Pengujian dilakukan pada beban 250 Watt, 500 Watt, 750 Watt, dan

1000 Watt.

4) Pengujian dilakukan pada mesin genset 2,5 kW di laboratorium

Prestasi Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.

5) Tidak membahas cara pembuatan bioetanol

5. Tujuan Penelitian

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menganalisa kelayakan

penggunaan minyak ubi kayu sebagai bahan bakar mesin bensin ditinjau dari

unjuk kerja mesin, temperature gas buang, variasi campuran bahan bakar.

6. Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang digunakan adalah secara eksperimental

yang meliputi pengujian bahan bakar bensin murni 100% (BE0), campuran

bensin dengan minyak ubi kayu pada konsentrasi 25% bioetanol : 75% bensin

Page 5: Judul Proposal Skripsi 2

(BE25), 50% bioetanol : 50% bensin (BE50) dan 75% bioetanol : 25% bensin

(BE75) serta 100% bioetanol (BE100). Pengujian dilakukan pada putaran

generator konstan.

Flow Chart Pelaksanaan

YA

MULAI

PERUMUSAN MASALAH

LITERATUR REVIEW

PENGUJIAN LABORATORIUM

- PERFORMA MESIN BENSIN

- VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR

ANALISA

KESIMPULAN

SELESAI

TUJUAN PENELITIAN

TIDAK

Page 6: Judul Proposal Skripsi 2

7. Tinjauan Pustaka

7.1. Bioetanol

Bioetanol berasal dari kata Bio dan Etanol (alkohol) merupakan etanol

yang dibuat berasal dari tumbuhan seperti tebu dan Umbi kayu (atau

tumbuhan yang memiliki kadar Karbohidrat Tinggi) dengan cara di

Fermentasi. Etanol sendiri merupakan rantai hidrokarbon gugus senyawa Etil

(C2H5) yang berikatan dengan gugus Hidroksil (OH) dan lebih sering dikenal

Alkohol.

Bioetanol mempunya sifat Fisik (Berbentuk cair, Tidak berwarna, Mudah

terbakar, Dapat Larut dalam air) dan sifat Kimia ( Memiliki titik didih 78.4oC

dan titik leleh -114.3oC, densitasnya 0.789 g/cm3 dan tingkat keasaman 15.9)

Bioetanol mempunyai banyak kegunaan antara lain:

Sebagai bahan bakar kendaraan

Sebagai bahan dasar minuman beralkohol

Sebagai bahan bakar Direct Ethanol Fuel Cells (DEFC)

Sebagai bahan bakar roket

Sebagai bahan kimia dasar senyawa organic

Sebagai antiseptic

Sebagai antidote beberapa racun

Sebagai pelarut untuk parfurm, cat dan larutan obat

Digunakan untuk pembuatan beberapa deodorant

Page 7: Judul Proposal Skripsi 2

Digunakan untuk pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius

7.2. Ubi kayu (singkong) untuk Biofuel

Singkong atau ubi kayu merupakan salah satu komuditas tanaman pangan

yang tumbuh subur di Indonesia. singkong sudah menjadi tanaman

masyarakat yang secara turun temurun digunakan sebagai bahan pokok

pengganti nasi.

Selain menjadi bahan pangan, belakangan ini singkong juga di manfaatkan

sebagai bahan bakar nabati (biofuel). Penggunaan singkong sebagai biofuel

mulai diteliti dan diimplementasikan di Amerika Serikat dan Brazil sejak

terjadinya krisis bahan bakar fosil di kedua Negara tersebut pada tahun 1970-

an. Di Indonesia sendiri pemanfaatan singkong sebagai biofuel dimulai sejak

kenaikan harga minyak dunia yang memaksa pemerintah mencari energi

alternatif baru pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM).

7.3. Penelitian yang pernah dilakukan (state of the art)

NO PENULIS JUDUL TAHUN HASIL

1 Joko Winarno Studi Eksperimental Pengaruh

Penggunaan Bioetanol pada Bahan

Bakar Pertamax Terhadap Unjuk

Kerja Mesin Bensin

2009 1. Pada putaran

rendah terjadi

kenaikan Torsi

dan Daya

2. Pada putaran

tinggi terjadi

penurunan Torsi

dan Daya

3. Nilai SFC

mengalami

penurunan

Page 8: Judul Proposal Skripsi 2

2 Puji Lestari et all Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar

Bioetanol Terhadap Emisi Gas

Buang Kendaraan Bermotor Mesin

Bensin pada siklus Urban dan

Ekstra Urban

2003 Pencampuran

bioetanol dengan

bensin dapat

menurunkan emisi

partikulat dan CO

3 Indra Herlamba Komparasi Kinerja dan Gas Buang

Mesin Satu Silinder Berbahan

Bakar Premium dan E-10 pada

Variasi Perbandingan Kompressi

2011 1. Daya yang di

hasilkan sama

dengan premium

2. Nilai SFC

mengalami

penurunan

3. Terjadi

penurunan Emisi

4 Sri Utami

Handayani

Pemanfaatan Bioetanol Sebagai

Bahan Bakar Pengganti Bensin

2005 1. Meningkatkan

efisiensi mesin

2. Gas buang lebih

Ramah

Lingkungan

Dari Tabel Katodik diatas dapat disimpulkan bahwa penggunaan

bioetanol sebagai bahan bakar sudah mulai banyak di teliti, dan berdasarkan

Tabel di atas penelitian lebih sering di fokuskan pada FC (Fuel Consumption)

dan pengukuran kadar Emisi gas buang dari kendaraan bermotor yang dapat di

lihat dari hasil penelitian tersebut.

Page 9: Judul Proposal Skripsi 2

8. Referensi

[1].Endang Suarna, Prospek dan Tantangan Pemanfaatan Biofuel Sebagai

Sumber Energi Alternatif Pengganti Minyak Di Indonesia

[2].Theil S, The Next Petroleum with Oil Prices Going Trough the Roof, so called

Biofuel are at last becoming a viable alternative to gasoline and Diesel.

(Newsweek International, 2005)

[3].Purwati Ani, Singkong Berpotensi Jadi Bahan Baku Energi

(www.beritabumi.or.id)

[4].Tabloid Sinar Tani, 100% bioethanol ubi kayu untuk mobil

(http://tabloidsinartani.com/IPTEK/100-BIOETANOL-UBIKAYU-UNTUK-MOBIL.html)

[5].Panji Triatmojo, Bioethanol

(http://wandaenvironmentalengineer.blogspot.com/2012/08/bioetanol.html)

[6].Indowebster, Ubi Kayu

(http://forum.indowebster.com/showthread.php?

t=48233&s=26b9228a040e15efdf240e3e579fa7b9)

Time Schedule

No KegiatanMinggu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 Pembuatan

Proposal

2 Literatur Review

3 Pengujian

Page 10: Judul Proposal Skripsi 2

4 Pengolahan dan

Analisa data

5 Laporan

STUDI KOMPARASI PERFORMA GENERATOR SET 2,5 kW DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR

PREMIUM DAN BIOETANOL

PROPOSAL SKRIPSI

“Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan sarjana (strata-1) di jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa”

Disusun:

NADZIR FATWA (3331081456)

KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

Page 11: Judul Proposal Skripsi 2

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGON – BANTEN

2012